Kota Balikpapan menghadapi peningkatan kebutuhan energi akibat pertumbuhan penduduk, aktivitas ekonomi, serta perannya sebagai kota penyangga Ibu Kota Nusantara. Kondisi iklim tropis lembap dengan tingkat radiasi matahari tinggi menjadikan bangunan sebagai sektor dengan konsumsi energi terbesar, terutama untuk pendinginan dan pencahayaan. Untuk mengurangi beban energi, diperlukan strategi desain pasif yang sesuai dengan karakter iklim setempat. Salah satu pendekatan yang relevan adalah translasi massa, yakni manipulasi bentuk dan orientasi bangunan untuk meningkatkan pencahayaan alami, ventilasi, dan mengurangi paparan radiasi. Namun, kajian mengenai efektivitas translasi massa berbasis simulasi komputasi di Balikpapan masih terbatas, sehingga penelitian ini dilakukan untuk mengisi kesenjangan tersebut.
Penelitian menggunakan pendekatan mixed methods dengan dominasi kuantitatif melalui simulasi komputasi eksperimental. Model dasar berupa massa elips berorientasi utara dijadikan acuan, kemudian dimodifikasi secara parametrik berdasarkan jumlah lantai (10–30) dan sudut pivot antar lantai (5°–20°). Simulasi dilakukan menggunakan data iklim EPW Kota Balikpapan untuk memperoleh incident radiation tahunan. Analisis dilakukan secara kualitatif melalui distribusi visual radiasi dan secara kuantitatif melalui nilai total radiasi tahunan (kWh/tahun) serta rata-rata radiasi per meter persegi (kWh/m²/tahun).
Hasil simulasi menunjukkan bahwa permukaan horizontal pada puncak bangunan menerima radiasi tertinggi (1.800–2.000 kWh/m²/tahun), sementara sisi utara–selatan memiliki nilai terendah (200–600 kWh/m²/tahun) akibat orientasi lintasan matahari. Secara kuantitatif, penambahan jumlah lantai secara konsisten meningkatkan total radiasi tahunan yang diterima massa bangunan. Sebaliknya, rata-rata radiasi tahunan menurun pada bangunan yang lebih tinggi karena radiasi terbagi ke permukaan yang semakin luas. Variasi sudut translasi antar lantai menunjukkan pengaruh yang lebih kecil dibandingkan jumlah lantai. Peningkatan radians cenderung menambah eksposur radiasi, tetapi perubahan dari 5°–20° hanya menghasilkan selisih yang relatif kecil. Hal ini mengindikasikan bahwa ketinggian massa lebih menentukan performa energi dibandingkan modifikasi rotasi massa pada bangunan iklim tropis.
Penelitian menunjukkan bahwa translasi massa memiliki potensi sebagai strategi desain pasif untuk bangunan hemat energi, namun efektivitasnya sangat bergantung pada konfigurasi ketinggian bangunan. Jika tujuan utama adalah menurunkan beban pendinginan, maka massa berlantai rendah (10–15 lantai) lebih optimal karena menerima radiasi lebih sedikit. Sebaliknya, massa berlantai tinggi dapat dimanfaatkan untuk strategi desain aktif berbasis energi matahari, dengan syarat menerapkan pengendalian panas yang tepat. Secara keseluruhan, translasi massa memberi pengaruh lebih kecil dibandingkan variabel ketinggian, sehingga perlu dikombinasikan dengan strategi pasif lain seperti shading, material reflektif, dan pengaturan selubung bangunan. Penelitian lanjutan disarankan untuk menambahkan variabel bukaan dan material façade guna memperoleh hasil yang lebih komprehensif.
Anggota Tim :
Rizky Nur Rahman, S.Ars., M.Ars.
Ir. Raftonado Situmorang, S.T., M.T.
Zaneta Immanuela Kang
Owen Sebastian
1. Memperkuat pemahaman tentang efektivitas translasi massa sebagai strategi desain pasif untuk mengurangi radiasi dan beban energi pada iklim tropis lembap.
2. Menyediakan acuan desain berbasis data untuk penentuan orientasi, konfigurasi massa, dan pemisahan blok bangunan guna meningkatkan efisiensi energi.
3. Menunjukkan penerapan simulasi radiasi, CFD, dan pemodelan parametrik sebagai metode evaluasi performa bangunan yang dapat direplikasi.
4. Memberikan solusi desain adaptif terhadap kondisi pesisir Balikpapan yang panas dan lembap, terutama dalam pengelolaan radiasi dan peningkatan kenyamanan termal.